- 変状区分は外力・材質劣化・漏水の3つ。原典は「変状区分は基本的には変状現象の要因を区分したもの」と書いている
- 対策の区分とは別物。原典に「必要となる対策の区分とは異なることに注意する必要がある」と明記されている
- 措置を計画する単位が区分で変わる。外力は覆工スパン単位/材質劣化・漏水は個々の変状単位。理由は「外力は覆工に対して通常面的に作用する」から
- 変状規模の記録では、材質劣化のひび割れの幅を実測せず一律0.1mとして面積に換算する
道路トンネルの点検調書で「変状区分」という欄を初めて見た方向けの記事です。橋梁の点検から入ると、損傷の種類と対策区分の2段で考える習慣が付いているため、その中間に要因の区分が1つ入るトンネル側の構成が読みにくくなります。
結論を先に書くと、トンネルの変状区分は外力・材質劣化・漏水の3つで、これは目に見える現象の分類ではなく要因の分類です。そして実務でいちばん効くのは、この区分によって措置を計画する単位が変わることです。外力による変状だけが覆工スパン単位になります。
以下は直轄版の「道路トンネル定期点検要領」(令和6年9月・国土交通省 道路局 国道・技術課)の第2章4.2および第2章4.3、第3章4.、巻末の定期点検記録様式を当夜取得して原文で照合した内容です。
変状区分は「要因」の区分。対策の区分ではない
最初に押さえるべきは、原典が念押ししているこの2文です。
つまり3段構えです。①変状種類=目に見える事象(ひび割れ、うき・はく離、漏水など)/②変状区分=その要因の括り(外力・材質劣化・漏水)/③対策区分=措置の必要性(Ⅰ・Ⅱb・Ⅱa・Ⅲ・Ⅳ)。
原典が挙げている例がそのまま注意点になっています。巻厚の不足が材質劣化に由来していても、打つ手は外力への対策になることがある。要因の区分を対策の方針として読むと、ここで取り違えます。
トンネルの対策区分Ⅰ〜Ⅳの定義と、Ⅱaの「重点的な監視」が前回点検から2年程度以内の近接目視を指すことは道路トンネル定期点検要領とは?令和6年改定の要点と監視とは?モニタリング計画に書く4項目に整理しています。橋梁側の対策区分(A・B・C1・C2・E1・E2・M・S1・S2)は体系が別で、対策区分(A・B・C1・C2・E1・E2・M・S1・S2)一覧と判定の考え方にあります。
3つの定義を原文で読む
3つの区分には、それぞれ総称として何が入るかが列挙されています。要約せずに並べます。
| 変状区分 | 原典の定義(逐語) |
|---|---|
| 外力 | トンネルの外部から作用する力であり,緩み土圧,偏土圧,地すべりによる土圧,膨張性土圧,水圧,凍上圧等の総称をいう |
| 材質劣化 | 使用材料の品質や性能が低下するものであり,コンクリートの中性化,アルカリ骨材反応,鋼材の腐食,凍害,塩害,温度収縮,乾燥収縮等の総称をいう。なお,施工に起因する不具合もこれに含む |
| 漏水 | 覆工背面地山等からの水が,トンネル坑内に流出することであり,覆工や路面の目地部,ひび割れ箇所等の水流出の総称をいう。なお,漏水等による変状には,冬期におけるつららや側氷が生じる場合も含む |
見落としやすい点を2つ挙げます。1つは材質劣化の末尾で、施工に起因する不具合が材質劣化に入ること。初期欠陥を別枠にする運用にすると原典から外れます。もう1つは漏水で、つらら・側氷も漏水側に含まれることです。冬期の点検で凍結した水の痕跡を外力側に寄せないでください。
塩害・凍害・アルカリ骨材反応といった個別の劣化機構は、橋梁側の記事と共通の考え方で読めます。塩害地域の区分は塩害地域の区分(S・I・II・III)と対象範囲、鋼材の腐食と防食機能の関係は防食機能の劣化とは?腐食との違いと分類1〜3にあります。
変状種類①〜⑥と変状区分の対応
原典は表-解4.1として、変状種類6つがどの変状区分に対応するかの関係を示しています。○が付いている組み合わせをそのまま表にします。
| 変状種類 | 外力 | 材質劣化 | 漏水 |
|---|---|---|---|
| ①圧ざ,ひび割れ | ○ | ○ | — |
| ②うき・はく離 | ○ | ○ | — |
| ③変形,移動,沈下,隆起 | ○ | — | — |
| ④鋼材腐食 | — | ○ | — |
| ⑤巻厚の不足または減少,背面空洞 | — | ○ | — |
| ⑥漏水等による変状 | — | — | ○ |
読み方のポイントは①と②が外力と材質劣化の両方に○が付くところです。ひび割れとうき・はく離は、現象だけを見ても要因が決まりません。だから要因の推定が別の工程として立っています。
一方で③変形・移動・沈下・隆起は外力だけ、④鋼材腐食と⑤巻厚の不足・背面空洞は材質劣化だけです。現象から要因が一意に決まる種類もあるという非対称な表になっています。
原典は表に加えて、補修・補強材の扱いも書いています。「補修・補強材の変状については,補修・補強の目的に基づき変状種類及び変状区分を適当に定める」。つまり補修・補強材は表の6つに固定されず、何のために入れた材かから決めます。橋梁側の補修・補強材の損傷の考え方は補修・補強材の損傷とは?評価の対象と記録の考え方にまとめています。
うき・はく離の評価そのものは橋梁側と考え方が共通で、うきとは?評価はaとeだけ・剥離との違いと、非破壊で範囲を押さえる場合の赤外線によるうき・はく離調査の適用条件を参照してください。
ここが実務の核:外力だけ覆工スパン単位になる
変状区分を決める実務上の意味は、ここに出ます。原典は第2章4.3(6)で、細分化した単位をこう置いてよいとしています。
そして解説が理由を書いています。
| 変状区分 | 対策区分を決める単位 | 原典が挙げている理由 |
|---|---|---|
| 外力 | 変状が含まれる覆工スパン単位 | 外力は覆工に対して通常面的に作用し、影響が1スパン全体に及ぶと考えられる |
| 材質劣化 | 個々の変状単位 | 一般的には影響が1スパン全体に及ぶものではない |
| 漏水 | 個々の変状単位 | 同上 |
つまり同じスパンの中に外力由来の変状が1つ入れば、そのスパン全体で対策区分を決めることになります。材質劣化や漏水なら変状1つずつです。要因の推定を曖昧にしたまま進めると、集計の単位が決まらず調書が組めません。
なお原典は(5)で「効率的な措置を計画する観点から,変状の要因の影響が及ぶと推定される単位を考慮して適当に設定する」としており、スパン単位・個々の変状単位はその条件を満たすとみなしてよい例という位置づけです。別の単位を設定することを禁じてはいません。
「トンネルの区間」そのものについても同じ構造の規定があります。第2章4.2(5)は「トンネルの区間は構造物の特性の違いも考慮して適当に設定する」で、(6)が「トンネルの区間を覆工スパンとする場合は,(5)を満足するとみなしてよい」です。
把握する変状の種類の標準(表-3.1)
状態の把握で最低限集める情報は、第2章3.の条文で「少なくとも表-3.1の変状やその想定される要因等に関する情報を収集する」と定められています。表の中身は材料の種類で3つに分かれます。
| 材料の種類 | 変状の種類 |
|---|---|
| コンクリート部材 | 圧ざ,ひび割れ,うき・はく離,鋼材腐食 |
| 鋼部材 | 鋼材腐食,亀裂,破断,緩み,脱落 |
| その他 | 変形・移動,沈下,隆起,背面空洞,巻厚の不足または減少,漏水,滞水,土砂流出,補修・補強材の破損,変形・欠損,がたつき |
橋梁の損傷26種類とは項目の立て方が違います。トンネル側は材料で3段に割り、「その他」に構造的な変位や背面空洞・巻厚不足といったトンネル固有の項目が入ります。橋梁側の一覧は橋梁の損傷26種類一覧:鋼部材・コンクリート部材・共通にあるので、並べて見ると差が分かります。
状態の把握の方法は近接目視が基本です。原典は「近接目視,または近接目視による場合と同等の評価や検討が行える他の方法により収集する」とし、解説で「ここでの近接目視は,対象の外観性状が十分に目視で把握でき,必要に応じて触診や打音検査が行える程度の距離に近づくことを想定している」としています。定義と代替手段の要件は近接目視とは?定義と「同等の評価が行える他の方法」の要件に、打音で見つけたうき・はく離をその場で落とす作業の扱いは叩き落とし作業とは?点検中の応急措置の範囲にまとめています。
変状規模の記録:ひび割れの幅は一律0.1m
第3章4.「変状規模の整理」の条文は1文です。
解説は、記録先として定期点検記録様式の様式C-1-1の「変状の発生範囲の規模」「前回定期点検の変状の発生範囲及び規模」を例示しています。前回との差異が分かる形で残すことが条文の要求です。
そして様式側に「変状面積算出方法」の注が3つ付いていて、ここが実務で手が止まるところです。原文の要点を注ごとに並べます。
- 注1)外力による変状:ひび割れや圧ざの場合は変状の寸法を記録する。例としてひび割れは長さ(L)×最大ひび割れ幅(t)。変形・移動・沈下は「数値的な記載が可能な場合のみ記載する」
- 注2)材料劣化による変状:材質劣化による変状を包括する面積を記録する。うき・はく離(閉合ひび割れ)は変状範囲を包括する寸法(L×W)、うき・はく離(ひび割れ沿い)は打音異常箇所を包括する寸法(L×W)。ひび割れは長さ(L)×幅(W=0.1m:一律)を面積として記録し、脚注で「ここでいう幅は実測幅ではなく便宜上一律に0.1mとする」。ただし「密集したひび割れの場合は,密集した範囲を面積として記載する」。鋼材腐食(鉄筋腐食)は「一括した対策が適当と考えられる範囲を包括する寸法(L×W)」
- 注3)漏水による変状:漏水発生範囲を包括し、垂れ下がりの可能性がある側壁下端まで含めた寸法をL×Wで記録する。打継ぎ目地沿いの漏水は目地を跨いだ50cm幅を横幅とする
ひび割れ幅を実測する橋梁側の基準(0.2mm・0.3mm)とは目的が違います。橋梁側は評価区分の境界としての幅、トンネル側のこの0.1mは面積換算のための便宜値です。橋梁側は橋梁のひび割れ幅の評価基準:0.2mm・0.3mmの意味と測定方法にあります。
記録の実施体制も橋梁側と同じ考え方で、第3章3.の解説は「必ずしも技術的な評価及び措置の検討を行う知識及び技能を有する必要はなく,変状規模,外観性状等の客観的事実の記録,現地作業の安全管理等に適正な能力を有する者が従事すればよい」としています。あわせて「変状等の記録は,再現性が重要であり,状態の変化をできるだけ正確に把握できるような変状展開図等を作成している」とされています。
区間毎の推定はA〜Dで区分する
変状区分を推定したあと、トンネルの区間単位で次回点検までの状態を推定し、4段階に区分します。
| 区分 | 原典の定義(逐語) |
|---|---|
| A | 利用者に対して影響が及ぶ可能性がない状態 |
| B | 将来的に,利用者に対して影響が及ぶ可能性がある状態 |
| C | 早晩,利用者に対して影響が及ぶ可能性が高い状態 |
| D | 利用者に対して影響が及ぶ可能性が高い状態 |
4つとも主語が「利用者に対して影響が及ぶ可能性」で揃っています。CとDの差は「早晩」が付くかどうかで、Dは時期の限定が外れた形です。
推定の前に見る観点は2つに整理されています。原典は「トンネルにおける構造物の機能」を「①『トンネルの構造物としての安全性や安定』:トンネルが構造的に安定し,トンネル内の通行等に必要な空間が確保されていること」「②『利用者等の安全性』:落下物や漏水等によってトンネル内の通行等が阻害されておらず,安全が確保されていること」の2種類に大別しています。
求められる精度も明示されています。「構造解析を行ったり,精緻な測量,大掛かりな調査,あるいは高度な検査技術による状態等の厳密な把握を行ったりすることまでは必ずしも求められていない」「近接目視を基本として得られる情報程度からその技術者の主観的評価として言える程度の技術的水準及び信頼性のものでよい」。主観的評価でよいと原典が書いている点は、橋梁側の性能の見立て(A〜C)と同じ思想です。比較は「性能の見立て(A〜C)」とは?性能の推定の考え方と記録の書き方にまとめています。
想定する状況の例も挙がっています。「たとえば,地震の影響に対してであれば,一般に道路管理者が緊急点検を行う程度の規模で,日常的に起こるほどではないが通常の供用では稀な規模の地震動程度を基本とするのがよい」。
特定事象は4つ。橋とは中身が違う
原典の表-4.1「主な特定事象の例」は次の4つです。
- 1) 地すべり
- 2) 膨張性地山
- 3) 有害水
- 4) その他
位置づけは解説に書かれています。「道路管理者が『健全性の診断の区分』を決定するにあたっては,次回定期点検までの状態の変化やその間の性能の推定,及び,予防保全の実施を検討すべきかどうかといった中長期的な視点も考慮される。そこで効果的な維持管理を行う上で重要と考えられる事象を『特定事象』とした」。
橋梁側の特定事象とは項目が別です。制度全体での特定事象の考え方は特定事象とは?定期点検で該当の有無を確認する事象に、予防保全と事後保全の切り分けは予防保全型と事後保全型の違い:どこで線を引くのかにあります。
決めるのは道路管理者。点検実施者ではない
変状区分からA〜D、対策区分までを整理するのは点検を実施する側ですが、原典は最終決定の主体をはっきり分けています。
(末尾の「しがたって」は原典の表記です。)告示に基づく健全性の診断の区分Ⅰ〜Ⅳの定義と、点検要領側の対策区分との関係はトンネル等の健全性の診断結果の分類に関する告示とは?Ⅰ〜Ⅳの定義を解説に、法定点検の対象施設としてのトンネルの位置づけは法定点検の対象施設一覧:道路法施行規則が定める範囲にあります。
所見に含める観点も3つ指定されています。トンネル全体に対する技術的見解の総括/区間毎の対策の必要性と監視の必要性/施設のライフサイクルコストの視点から望ましい措置。いずれも「技術的見解には,工学的な見解の理由を添える」とされています。
なお第3章の記録は性格が違います。原典は「第2章で行う点検・診断は,実施する者の工学的な判断によるのに対して,本章の記録は,道路トンネルの状態の基礎的なデータとして,基本的に外観の客観的事実を記録するものである」「本章の記録では,道路トンネルの技術的な評価や措置の必要性に関する工学的な判断が混入することは許容されず,その時点の事実を記録する」としています。変状規模の記録に区分の判断を書き込まないのは、この条文からの帰結です。
よくある質問
Q. トンネルの変状区分は何種類ありますか。
A. 外力・材質劣化・漏水の3つです。原典は「変状の要因は,変状対策の目的や対応から外力による変状,材質劣化による変状,漏水による変状に大別できることから,トンネルにおける変状区分として3種類のいずれに該当するかを推定することとした」としています。
Q. 変状区分と対策区分は同じものですか。
A. 違います。原典は「ここでの変状区分は,必要となる対策の区分とは異なることに注意する必要がある」と明記しています。続けて「例えば,材質劣化による巻厚不足や減少が生じている場合にも,必要に応じて外力への対策が必要となる場合がある」という例が挙げられています。変状区分は要因の区分、対策区分(Ⅰ・Ⅱb・Ⅱa・Ⅲ・Ⅳ)は措置の必要性の区分です。
Q. 変状種類と変状区分の違いは何ですか。
A. 原典は「変状種類は変状として現れる事象であり,変状区分は基本的には変状現象の要因を区分したものである」としています。つまり目に見えるもの(ひび割れ・うき・漏水など)が変状種類、その原因側の括りが変状区分です。1つの変状種類が複数の変状区分に対応することもあります。
Q. 外力による変状はなぜ覆工スパン単位で見るのですか。
A. 原典の解説は「外力は覆工に対して通常面的に作用するものであるため,その影響は覆工の構造単位である1スパン全体に及ぶものと考えられる」としています。これに対し「材質劣化又は漏水については,一般的にはその影響は覆工の構造単位である1スパン全体に及ぶものではない」ため、個々の変状単位が適当とされています。
Q. 漏水には何が含まれますか。
A. 原典は「漏水とは,覆工背面地山等からの水が,トンネル坑内に流出することであり,覆工や路面の目地部,ひび割れ箇所等の水流出の総称をいう」と定義し、「なお,漏水等による変状には,冬期におけるつららや側氷が生じる場合も含む」と付け足しています。つらら・側氷も漏水側で扱います。
Q. 材質劣化に施工不良は含まれますか。
A. 含まれます。原典は材質劣化を「コンクリートの中性化,アルカリ骨材反応,鋼材の腐食,凍害,塩害,温度収縮,乾燥収縮等の総称」と定義したうえで、「なお,施工に起因する不具合もこれに含む」としています。
Q. ひび割れの変状面積はどう算出しますか。
A. 原典の変状面積算出方法の注2は、材料劣化による変状のひび割れについて「長さ(L)×幅 (W=0.1m:一律)を面積として記録する」としており、脚注で「ここでいう幅は実測幅ではなく便宜上一律に0.1mとする」と明記しています。ただし「密集したひび割れの場合は,密集した範囲を面積として記載する」という例外があります。なお注1の外力による変状のひび割れは、長さ(L)×最大ひび割れ幅(t)の寸法を記録します。
Q. トンネルの特定事象は橋と同じですか。
A. 違います。原典の表-4.1「主な特定事象の例」は 1)地すべり 2)膨張性地山 3)有害水 4)その他 の4つです。橋梁側の特定事象とは項目が別に立てられています。
出典・適用範囲
本文の版・記述・引用を確認するための一次資料です。PDFを当夜取得し、該当箇所を原文で照合しました。引用の読点・句点は原典の表記に合わせています。
- 国土交通省 道路局 国道・技術課「道路トンネル定期点検要領」(令和6年9月) — 参照箇所:第1章1.適用範囲(1)(2)/第2章3.状態の把握の条文と表-3.1「変状の種類の標準」および解説(近接目視の想定)/第2章4.2 トンネルの区間毎の性能の推定(2)(3)(4)(5)(6)、解説(1)(2)(3)(変状区分3種の定義・表-解4.1 変状種類及び変状区分との関係・A〜Dの区分・表-4.1 主な特定事象の例)/第2章4.3 トンネルの区間毎の措置の必要性の検討(3)(4)(5)(6)および解説(表-4.2 対策区分、外力は覆工スパン単位・材質劣化と漏水は個々の変状単位とする理由、所見に含める3観点、健全性の診断の区分の決定主体)/第3章1.総則/第3章2.状態の記録の目的とその解説/第3章3.記録の実施体制とその解説/第3章4.変状規模の整理とその解説(様式C-1-1への記録)/第3章5.記録/巻末 定期点検記録様式の「変状面積算出方法」注1〜注3(ひび割れの幅を一律0.1mとする脚注を含む)・様式F「覆工スパン毎の変状数・変状規模の集計」 — 当夜取得 HTTP 200・4,372,376バイト・120ページ・SHA256
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本記事が読んでいるのは直轄版の「道路トンネル定期点検要領」(令和6年9月)で、適用は国土交通省および内閣府沖縄総合事務局が管理する道路トンネルです。地方公共団体の道路トンネルに自動的に適用されるものではありません(地方公共団体向けには別途、技術的助言の解説・運用標準版があります。本記事ではその版の本文を引用していません)。また本記事は、変状種類ごとの判定基準の詳細、参考資料に収録されている対策区分の決定例、附属物等の取付状態に対する評価(第2章4.4)は扱っていません。